Infertilitas pria dan stres oksidatif: peran pola makan, gaya hidup, dan suplemen nutrisi. Apa itu ejakulasi? Produk AFC dalam ejakulasi;

1

Artikel ulasan ini mengkaji gagasan yang ada saat ini tentang mekanisme yang mendasari generasi tersebut bentuk aktif oksigen selama permeabilisasi membran mitokondria. Peran ion kalsium dan kompleks rantai pernapasan mitokondria dipertimbangkan. Pengaruh tingkat nukleotida piridin, komponen sistem antioksidan, serta partisipasi matriks dehidrogenase teraktivasi Ca2+ dibahas. Terdapat data dalam literatur yang menunjukkan bahwa induksi pori yang bergantung pada Ca2+ mitokondria menyebabkan penataan ulang konformasi kompleks pernapasan I, II dan III, yang meningkatkan pembentukan spesies oksigen reaktif. Masuknya kalsium ke dalam matriks mitokondria dapat meningkatkan laju produksi spesies oksigen reaktif karena aktivasi piruvat dehidrogenase dan α-ketoglutarate dehydrogenase, dan juga mendorong pelepasan sitokrom c ke dalam sitosol selama induksi pori mitokondria. Pelepasan glutathione dan nukleotida piridin tereduksi melalui pori-pori mengurangi perlindungan antioksidan matriks mitokondria dan meningkatkan produksi anion superoksida dan hidrogen peroksida. Fenomena lonjakan spesies oksigen reaktif yang disebabkan oleh permeabilisasi mitokondria menyertai berbagai kondisi patologis, termasuk iskemia yang diikuti reperfusi, sehingga pemahaman proses molekuler yang mendasarinya diperlukan untuk pengembangan lebih lanjut metode koreksi farmakologisnya.

spesies oksigen reaktif

pori mitokondria

rantai pernapasan mitokondria

1. Halestrap A.P., Richardson A.P. Transisi permeabilitas mitokondria: perspektif terkini tentang identitas dan perannya dalam cedera iskemia/reperfusi // Jurnal Kardiologi Molekuler dan Seluler. 2015. Jil. 78.Hal.129-141.

2. Brookes P.S., Yoon Y., Robotham J.L. dkk. Kalsium, ATP, dan ROS: segitiga cinta-benci mitokondria // American Journal of Physiology. Fisiologi Sel. 2004. Jil. 287(4). Hal.817-833.

3. Ruiz-Ramírez A., López-Acosta O., Barrios-Maya M.A., El-Hafidi M. Kematian sel dan gagal jantung pada obesitas: peran protein pelepasan // Pengobatan Oksidatif dan Umur Panjang Seluler. 2016. Jil. 2016.Hal.1-11.

4. Zorov D.B., Juhaszova M., Sollott S.J. Spesies oksigen reaktif mitokondria (ROS) dan pelepasan ROS yang diinduksi ROS // Tinjauan Fisiologis. 2014. Jil. 94(4). Hal.909-950.

5. Andrienko T., Pasdois P., Rossbach A., Halestrap A.P. Pengukuran fluoresensi ROS dan jantung tikus yang iskemik/reperfusi secara real-time: peningkatan yang dapat dideteksi hanya terjadi setelah pembukaan pori mitokondria dan dilemahkan oleh prakondisi iskemik // PLoS ONE. 2016. Jil. 11 (12).

6. Korge P., John S.A., Calmettes G., Weiss J.N. Produksi spesies oksigen reaktif yang disebabkan oleh pembukaan pori di mitokondria jantung: peran kompleks II // The Journal of Biological Chemistry. 2017. Jil. 292(24). Hal.9896-9905.

7. Korge P., Calmettes G., John S.A., Weiss J.N. Produksi spesies oksigen reaktif yang disebabkan oleh pembukaan pori di mitokondria jantung: Peran kompleks III // The Journal of Biological Chemistry. 2017. Jil. 292(24). Hal.9882-9895.

8. Batandier C., Leverve X., Fontaine E. Pembukaan pori transisi permeabilitas mitokondria menginduksi produksi spesies oksigen reaktif pada tingkat kompleks rantai pernapasan I // The Journal of Biological Chemistry. 2004. Jil. 279(17). Hal.17197-17294.

9. Cadenas S. ROS dan sinyal redoks pada cedera reperfusi iskemia miokard dan proteksi jantung // Biologi dan Kedokteran Radikal Bebas. 2018. Jil. 117.Hal.76-89.

10. Chouchani E.T., Pell V.R., James A.M. dkk. Mekanisme pemersatu produksi superoksida mitokondria selama cedera reperfusi iskemia // Metabolisme Sel. 2016. Jil. 23(2). Hal.254-263.

11. Grivennikova V.G., Vinogradov A.D. Generasi spesies oksigen reaktif oleh mitokondria // Kemajuan dalam kimia biologi. 2013. T.53.hlm.245-296.

12. Maklashina E., Sher Y., Zhou H.Z. dkk. Pengaruh anoksia/reperfusi pada transisi aktif/nonaktif reversibel NADH-ubiquinone oksidoreduktase (kompleks I) pada jantung tikus // Biochimica et Biophysica Acta. 2002. Jil. 1556(1). Hal.6-12.

13. Grivennikova V.G., Kareyeva A.V., Vinogradov A.D. Apa sumber produksi hidrogen peroksida oleh mitokondria jantung? // Biochimica dan Biophysica Acta. 2010. Jil. 1797 (6-7). Hal.939-944.

14. Chouchani E.T., Methner C., Nadtochiy S.M. dkk. Perlindungan jantung dengan S-nitrosasi dari saklar sistein pada kompleks mitokondria I // Nature Medicine. 2013. Jil. 19(6). Hal.753-759.

15. Imlay, J.A. Enzim metabolik yang dengan cepat menghasilkan superoksida, fumarat reduktase dari Escherichia coli // Jurnal Kimia Biologi. 1995. Jil. 270.Hal.19767-19777.

16. Siebels I., Drose S. Q-site inhibitor menginduksi produksi ROS dari kompleks mitokondria II dilemahkan oleh siklus dikarboksilat TCA // Biochimica et Biophysica Acta. 2013. Jil. 1827 (10). Hal.1156-1164.

17. Quinlan C.L., Orr A.L., Perevoshchikova I.V. dkk. Kompleks mitokondria II dapat menghasilkan spesies oksigen reaktif dengan kecepatan tinggi baik dalam reaksi maju maupun mundur // Jurnal Kimia Biologi. 2012. Jil. 287(32). Hal.27255-27264.

18. Grivennikova V.G., Kozlovsky V.S., Vinogradov A.D. Kompleks pernapasan II: produksi ROS dan kinetika reduksi ubikuinon // Biochimica et Biophysica Acta. 2017. Jil. 1858 (2). Hal.109-117.

19. Chouchani E.T., Pell V.R., Gaude E. dkk. Akumulasi suksinat iskemik mengontrol cedera reperfusi melalui ROS mitokondria // Alam. 2014. Jil. 515.Hal.431-435.

20. Lemarie A., Huc L., Pazarentzos E. dkk. Disintegrasi spesifik suksinat kompleks II: ubiquinone oksidoreduktase menghubungkan perubahan pH dengan stres oksidatif untuk induksi apoptosis // Kematian dan Diferensiasi Sel. 2011. Jil. 18(2). Hal.338-349.

21. Huang L.S., Cobessi D., Tung E.Y., Berry E.A. Pengikatan antimisin penghambat rantai pernapasan ke kompleks mitokondria bc1: struktur kristal baru mengungkapkan perubahan pola ikatan hidrogen intramolekul // Jurnal Biologi Molekuler. 2005. Jil. 351(3). Hal.573-597.

22. Vercesi A.E. Partisipasi NADP, potensi transmembran dan transhidrogenase NAD(P) terkait energi dalam proses penghabisan Ca2+ dari mitokondria hati tikus // Arsip Biokimia dan Biofisika. 1987. Jil. 252(1). Hal.171-178.

23. Peng T.I., Jou M.J. Stres oksidatif yang disebabkan oleh kelebihan kalsium mitokondria // Annals of the New York Academy of Sciences. 2010. Jil. 1201.Hal.183-188.

24. Starkov A.A. Pembaruan tentang peran α-ketoglutarate dehydrogenase mitokondria dalam stres oksidatif // Ilmu Saraf Molekuler dan Seluler. 2013. Jil. 55.Hal.13-16.

25. Nikel A.G., von Hardenberg A., Hohl M. dkk. Pembalikan transhidrogenase mitokondria menyebabkan stres oksidatif pada gagal jantung // Metabolisme Sel. 2015. Jil. 22(3). Hlm.472-484.

26. Wei A.C., Liu T., Winslow R.L., O'Rourke B. Dinamika Ca2+ bebas matriks dalam mitokondria jantung: dua komponen serapan Ca2+ dan peran buffering fosfat // Journal of General Physiology. 6).

27. Denton R.M. Regulasi dehidrogenase mitokondria oleh ion kalsium // Biochimica et Biophysica Acta. 2009. Jil. 1787 (11). Hal.1309-1316.

28. Patterson S.D., Spahr C.S., Daugas E. dkk. Identifikasi spektrometri massa protein yang dilepaskan dari mitokondria mengalami transisi permeabilitas // Kematian Sel dan Diferensiasi. 2000. Jil. 7 (2). Hlm.137–144.

29. Ott M., Robertson J.D., Gogvadze V. dkk. Pelepasan sitokrom c dari mitokondria berlangsung melalui proses dua langkah // Prosiding National Academy of Sciences Amerika Serikat. 2002. Jil. 99(3). Hal.1259–1263.

30. Pereverzev M.O., Vygodina T.V., Konstantinov A.A., Skulachev V.P. Sitokrom c, antioksidan ideal // Transaksi Masyarakat Biokimia. 2003. Jil. 31. Hal. 6.Hal.1312–1315.

Permeabilisasi membran luar mitokondria didefinisikan sebagai peningkatan tajam permeabilitasnya terhadap ion dan larutan dengan berat kurang dari 1,5 kDa, yang menyebabkan hilangnya potensi membran, pembengkakan mitokondria, pecahnya membran luar dan pelepasan faktor apoptogenik. Proses ini terjadi setelah pembukaan megachannel yang dikenal sebagai pori mitokondria nonspesifik yang bergantung pada Ca2+ (mPTP). Pembukaan mPTP tampaknya menjadi faktor kunci yang menyebabkan kematian sel dan kerusakan organ permanen pada banyak kondisi patologis, seperti iskemia yang diikuti oleh reperfusi, penyakit neurodegeneratif, dan distrofi otot.

Aktivator utama mPTP adalah kalsium, dan sensitivitas terhadap kation meningkat berkali-kali lipat di bawah tekanan oksidatif. Kondisi seperti ini diamati selama cedera iskemia/reperfusi dan dianggap sebagai pemicu utama pembukaan mPTP. Asumsi bahwa lonjakan utama spesies oksigen reaktif (ROS) terjadi ketika pori-pori terbuka dan setelahnya, untuk waktu yang lama dipertanyakan, karena diketahui bahwa induksinya menyebabkan pelepasan mitokondria, dan ini, pada gilirannya, mengurangi produksi ROS. Namun, kelompok D. Zorov menemukan bahwa akumulasi ROS dalam matriks mitokondria miosit jantung selama fotoaktivasi turunan tetramethylrhodamine memicu induksi mPTP, yang disertai dengan peningkatan produksi (“ledakan”) ROS secara signifikan. Para penulis menyebut fenomena ini pelepasan ROS yang diinduksi ROS (“Rilis ROS yang diinduksi ROS” (RIRR)). Selanjutnya, banyak penelitian yang menunjukkan lonjakan ROS yang disebabkan oleh induksi mPTP. Pelepasan ROS ke dalam sitosol dapat mengaktifkan enzim yang sensitif terhadap redoks, serta memicu respons pensinyalan kompleks dan pembentukan ROS di mitokondria tetangga. Proses ini memiliki signifikansi fisiologis dan patologis yang penting, karena dapat menyebabkan kematian tidak hanya mitokondria dan sel yang tua dan rusak, tetapi juga sel yang sehat. Pertanyaan tentang jalur pembentukan ROS selama induksi mPTP memiliki signifikansi ilmiah dan praktis yang penting, namun masih terbuka hingga saat ini.

Tujuan penelitian

Untuk meninjau data dan hipotesis yang ada dalam literatur modern mengenai lokasi dan mekanisme produksi ROS selama permeabilisasi membran luar mitokondria.

Kompleks I dari rantai pernapasan mitokondria

Kompleks I (NADH-ubiquinone oxidoreductase) adalah salah satu tempat utama produksi ROS di mitokondria. Dipercaya bahwa situs utama pembentukan ROS di dalamnya adalah situs pengikatan flavin mononukleotida NADH (situs I f), dan situs pengikatan ubisemiquinone koenzim Q (situs I q). Produksi superoksida di situs I f terjadi selama transpor elektron langsung ketika FMN berada dalam keadaan sangat tereduksi dan bergantung pada rasio NADH/NAD+ dalam matriks. Rotenon penghambat situs pengikatan Q koenzim meningkatkan produksi superoksida karena menyebabkan elektron kembali ke FMN. Produksi superoksida di kompleks I juga terjadi selama transpor elektron terbalik ketika kumpulan koenzim Q tereduksi sepenuhnya.

Dalam kondisi patologis, peningkatan efisiensi situs penghasil ROS pada kompleks I mungkin dikaitkan dengan penataan ulang konformasinya. Pembukaan mPTP sangat mengurangi aktivitas reduktase NADH-ubiquinone yang sensitif terhadap rotenone dan meningkatkan produksi H2O2 dengan adanya ≥50 µM NADH. Oksidoreduktase NADH-ubiquinone ditandai dengan transisi yang lambat dari keadaan aktif menjadi tidak aktif dan sebaliknya. Hal ini menunjukkan penataan ulang konformasi kompleks yang besar, setidaknya bagian yang terlibat dalam reduksi ubikuinon yang peka terhadap rotenon. Terlihat bahwa kompleks I yang diisolasi dari jantung tikus yang diberi perfusi anoksik selama 30 menit menjadi tidak aktif dan kembali aktif setelah reoksigenasi. Para penulis berhipotesis bahwa penataan ulang konformasi ini mungkin terkait dengan pembentukan ROS setelah jaringan jantung yang mengalami oklusi koroner diberi oksigen ulang. Transisi kompleks ke keadaan tidak aktif disertai dengan pembukaan kedok khusus subunit Cys39 ND3. Telah terbukti bahwa senyawa nitrosasi yang memodifikasi sistein ini secara reversibel dapat digunakan sebagai pertahanan farmakologis terhadap pembentukan ROS selama reperfusi.

Kompleks II dari rantai pernapasan mitokondria

Kompleks II, atau oksidoreduktase suksinat-ubikuinon, adalah flavoprotein yang mengandung gugus besi-sulfur tetramerik pada membran dalam mitokondria. Ia secara bersamaan berpartisipasi dalam siklus Krebs dan rantai pernapasan, mengubah suksinat menjadi fumarat dan mereduksi ubikuinon menjadi ubikuinol.

Kemungkinan pembentukan ROS oleh flavin fumarat reduktase E. coli (situs II f) dengan adanya asam dikarboksilat konsentrasi rendah pertama kali ditunjukkan dalam penelitian ini. Selanjutnya, produksi ROS ditunjukkan pada partikel mitokondria yang dikirimkan dari jantung sapi dan mitokondria otot rangka. Inhibitor kompleks II atpenin A5 dan inhibitor kompleks III stigmatellin, yang menghambat oksidasi ubiquinol oleh kompleks III, merangsang produksi ROS oleh kompleks II dengan adanya suksinat. Malonat, sebaliknya, menghambat pembentukan ROS oleh kompleks II, menunjukkan bahwa ROS dihasilkan pada situs flavin IIf yang tereduksi sepenuhnya, meskipun situs lain tidak dikecualikan. Ketergantungan produksi hidrogen peroksida pada konsentrasi suksinat berbentuk lonceng: tingkat peroksida meningkat dengan meningkatnya konsentrasi substrat hingga 400 μM, kemudian menurun secara signifikan pada konsentrasi milimolar, biasanya digunakan untuk memberi energi pada mitokondria. Alasan fenomena ini adalah kompleks II hanya menghasilkan ROS ketika situs flavin II f-nya tidak ditempati oleh asam dikarboksilat. Suksinat dan zat antara siklus Krebs lainnya yang berinteraksi dengan tempat pengikatan asam dikarboksilat dapat membatasi akses oksigen ke sana dan, dengan demikian, menekan produksi ROS oleh kompleks II. Kadar suksinat dan fumarat dalam matriks meningkat selama iskemia/hipoksia, namun hal ini tidak mencegah pembentukan ROS. Sebaliknya, akumulasi suksinat selama iskemia terbukti sangat berkorelasi dengan produksi ROS dan cedera reperfusi. Para penulis menyarankan bahwa sumber utama ROS dalam kondisi ini adalah aliran balik elektron melalui kompleks I. Namun, dalam kondisi iskemia yang berkepanjangan, ketika membran terdepolarisasi sepenuhnya, mekanisme ini tidak mungkin dilakukan. Mekanisme alternatif untuk pembentukan ROS melibatkan akses oksigen ke situs II f yang tereduksi karena penurunan kandungan asam dikarboksilat di sekitarnya sebagai akibat dari percepatan pelepasan suksinat dan fumarat dari matriks selama induksi mPTP. Mekanisme ini memerlukan penghambatan kompleks II pada tingkat reduksi ubikuinon atau penghambatan oksidasi ubikuinol oleh kompleks III.

Penataan ulang konformasi kompleks II juga dapat berkontribusi terhadap lonjakan ROS selama permeabilisasi membran. Telah terbukti bahwa dengan penurunan pH intraseluler, yang diamati selama apoptosis, terjadi disosiasi kompleks II: subunit suksinat dehidrogenase SDHA dan SDHB, yang melakukan oksidasi suksinat menjadi fumarat dan transfer elektron melalui gugus besi-belerang, dipisahkan dari tempat reduksi koenzim Q suksinat CoQ oksidoreduktase (SQR) . Hal ini menyebabkan terhambatnya aktivitas SQR, sedangkan aktivitas suksinat dehidrogenase tetap normal. Disosiasi ini menyebabkan reduksi oksigen secara langsung oleh gugus besi-belerang kompleks II. Meskipun diketahui bahwa pH rendah merupakan penghambat mPTP, namun mekanisme lonjakan ROS ini dapat terjadi selama iskemia, ketika pH turun. Pada saat ini, penataan ulang konformasi kompleks II dapat terjadi, dan selanjutnya, selama reperfusi, ketika pH dikembalikan ke tingkat awal, mPTP terbuka dan lonjakan ROS yang terbentuk pada kompleks terdisosiasi diamati.

Kompleks III dari rantai pernapasan mitokondria

Kompleks III (ubiquinol-sitokrom Dengan oksidoreduktase) adalah tempat lain yang mungkin menjadi tempat pembentukan ROS. Protein ini mentransfer elektron dari ubiquinone ke sitokrom Dengan selama berfungsinya apa yang disebut siklus Q. Selama proses ini, semikuinon yang tidak stabil terbentuk, yang dapat mentransfer elektron ke oksigen, sehingga membentuk radikal superoksida. Namun, dalam kondisi normal, reaksi seperti itu tidak mungkin terjadi, karena semikuinon dengan cepat dioksidasi oleh sitokrom b. Peningkatan tajam kadar superoksida terjadi ketika kompleks dihambat oleh antimisin A, serta dengan iskemia yang berlangsung lebih dari 30 menit. Salah satu alasan untuk fenomena ini mungkin adalah penataan ulang konformasi yang disebabkan oleh pengikatan inhibitor. Dengan menggunakan mitokondria jantung yang terisolasi, ditunjukkan bahwa kompleks III, yang dihambat oleh antimycin A, menghasilkan sejumlah besar ROS dengan adanya Mg 2+ dan NAD + dan dengan tidak adanya substrat eksogen setelah induksi mPTP oleh kalsium dan alamethicin. Para penulis menunjukkan bahwa, dalam kondisi ini, produksi hidrogen peroksida berhubungan dengan pembentukan NADH yang bergantung pada Mg 2+ oleh malat dehidrogenase. Produksi H2O2 dihambat oleh stigmatellin dan pirisidin, yang menunjukkan pentingnya reduksi ubikuinon yang bergantung pada NADH untuk pembentukan ROS dalam kondisi ini. Data ini mendukung hipotesis bahwa selama iskemia, selama induksi mPTP, peningkatan konsentrasi matriks Mg 2+ NAD + mengaktifkan malat dehidrogenase, yang mengurangi NAD + menggunakan malat, yang konsentrasinya meningkat karena peningkatan kadar suksinat dan fumarat. Setara tereduksi memasuki kompleks III yang dihambat, menghasilkan lonjakan ROS.

Peran nukleotida piridin dalam pembentukan ROS

Sebelumnya telah ditunjukkan bahwa oksidasi NAD(P)H dari matriks mitokondria mendahului pembukaan mPTP. Selain itu, induksi pori menyebabkan kebocoran nukleotida piridin ke dalam sitosol sel. Perubahan keseimbangan NAD(P)H ini akan mempengaruhi produksi ROS selama permeabilisasi mitokondria. Ketergantungan pembentukan ROS pada konsentrasi NADH dipelajari oleh kelompok A. Vinogradov. Telah terbukti bahwa produksi maksimum superoksida mencapai maksimum pada konsentrasi NADH 10-50 μM; pada konsentrasi milimolar, produksi radikal terhambat. Karena konsentrasi fisiologis pasangan matriks NADH/NAD + berada dalam kisaran milimolar, kontribusi kompleks I terhadap pembentukan ROS dalam kondisi normal mungkin tidak signifikan. Ditemukan bahwa dalam mitokondria permeabilisasi terdapat produksi H2O2 yang tinggi, bergantung pada rasio NAD(P)H/NAD(P)+ dan distimulasi oleh ion amonium. Dalam hal ini, hasil hidrogen peroksida tidak sensitif terhadap dicoumarol (inhibitor NADH-quinone oxidoreductase) dan NADH-OH (inhibitor kompleks I), yang menunjukkan lokalisasi matriks dari situs penghasil H2O2. Protein yang diteliti memiliki aktivitas NADH:lipoamide oksidoreduktase dan diidentifikasi sebagai dihydrolipoamide dehydrogenase. Protein ini merupakan komponen penting (yang disebut komponen E3) dari dua enzim mitokondria yang mengandung FAD: kompleks α-ketoglutarate dehydrogenase dan kompleks piruvat dehidrogenase. Menurut data yang diperoleh dari kompleks yang dimurnikan dan mitokondria yang diisolasi, komponen E3 bertanggung jawab untuk produksi superoksida dan hidrogen peroksida. Mitokondria jantung tikus permeabilisasi yang mengoksidasi NADH telah terbukti menghasilkan sekitar 50% hidrogen peroksida melalui aktivitas kompleks I, dengan 50% sisanya berasal dari dihydrolipoamide dehydrogenase.

Bentuk tereduksi nukleotida piridin tidak hanya memasok elektron ke rantai pernapasan mitokondria, tetapi juga mengatur status redoks matriks melalui protein pro dan antioksidan. Salah satu protein tersebut adalah glutathione, yang bersama dengan NADPH, merupakan substrat protein antioksidan glutathione peroksidase dan glutathione reduktase. Ketika mPTP terbuka, NADPH dan glutathione dapat dilepaskan, yang menyebabkan akumulasi H 2 O 2. Selain itu, dalam kondisi ini, karena penurunan potensi membran, nicotinamide nucleotide transhydrogenase (NADPH transhydrogenase) tidak dapat mempertahankan tingkat tinggi mengurangi NADP+, yang berkontribusi terhadap stres oksidatif. Dalam kondisi fisiologis, enzim ini meregenerasi NADPH dalam reaksi langsung menggunakan NADH sebagai substrat. Reaksi ini menguntungkan secara energetik karena transhidrogenasi antara NADH dan NADPH digabungkan dengan gradien proton di sepanjang membran bagian dalam. Namun, dalam kondisi patologis, NADH dapat mengalir ke arah yang berlawanan, meregenerasi NADH untuk sintesis ATP dengan mengorbankan daur ulang NADPH. Dengan demikian, pertahanan antioksidan yang terkait dengan tingkat pengurangan NADP + menurun, yang mendorong produksi H 2 O 2.

Peran kalsium dalam generasi ROS

Diketahui bahwa peningkatan konsentrasi kalsium dalam matriks mitokondria memicu induksi mPTP, sedangkan sensitivitas pori terhadap kation meningkat seiring dengan stres oksidatif, peningkatan kadar fosfat, dan penurunan kumpulan nukleotida adenin. Konsentrasi ion kalsium dalam matriks mitokondria berada dalam kisaran sekitar 10 nM. Pada saat yang sama, kapasitas kalsiumnya sangat tinggi; mitokondria terisolasi mampu menyerap lebih dari 1 juta kalsium dari lingkungan, mempertahankan konsentrasi kalsium bebas dalam kisaran mikromolar, di mana regulasi enzim yang bergantung pada Ca 2+ terjadi. Enzim-enzim ini termasuk piruvat dehidrogenase dan α-ketoglutarat dehidrogenase. Aktivasinya menyebabkan peningkatan respirasi dan sintesis ATP dan, mungkin, peningkatan produksi ROS.

Dalam proses permeabilisasi membran mitokondria, sekitar 100 protein dilepaskan dari ruang antar membran dan matriks, antara lain sebagai berikut: elemen penting perlindungan antioksidan seperti glutathione dan sitokrom Dengan.

sitokrom Dengan adalah protein bermuatan positif yang berhubungan dengan kardiolipin di sisi luar membran mitokondria bagian dalam, serta dengan kompleks pernapasan III dan IV. Telah terbukti bahwa hasil sitokrom Dengan adalah proses dua langkah yang melibatkan pelepasan protein dari tempat pengikatan intramembran dan selanjutnya translokasi melintasi membran luar. Ca 2+ dapat meningkatkan disosiasi sitokrom Dengan dari membran bagian dalam, karena merupakan pesaingnya dalam mengikat kardiolipin bermuatan negatif. Ini mendorong pelepasan sitokrom Dengan ke dalam sitosol setelah induksi mPTP. Selain itu, ROS yang dihasilkan selama permeabilisasi membran dapat menyebabkan oksidasi kardiolipin sehingga menyebabkan perubahan sifat fisiknya, yang juga dapat meningkatkan pelepasan sitokrom. Dengan dari mitokondria dan mendorong generasi ROS yang lebih besar. Tingkat berkurang Protein memperlambat pengangkutan elektron dari kompleks III ke kompleks IV dan, dengan demikian, meningkatkan produksi ROS pada siklus Q. Selain itu, sitokrom Dengan sendiri merupakan antioksidan yang efektif, mampu direduksi secara efektif oleh anion superoksida. Dengan demikian, peningkatan konsentrasi kalsium di mitokondria mempunyai efek stimulasi pada enzim matriks penghasil ROS dan menyebabkan penurunan perlindungan antioksidan, sehingga meningkatkan tingkat umum ROS dihasilkan oleh mitokondria.

Kesimpulan

Mitokondria merupakan sumber dan target potensial ROS, yang menyebabkan hilangnya fungsi mitokondria dan, sebagai konsekuensinya, kerusakan sel yang tidak dapat diperbaiki dalam banyak proses patologis. Peran penting dimainkan oleh mPTP, yang induksinya dapat menghasilkan generasi ROS yang kuat, yang memiliki efek merusak pada organel tetangga dan seluruh sel. Saat ini, alasan fenomena ini masih kurang dipahami, meskipun terdapat beberapa hipotesis dalam literatur. Diasumsikan bahwa lonjakan ROS mungkin didasarkan pada penataan ulang konformasi kompleks rantai pernapasan, aktivasi matriks dehidrogenase sebagai akibat aksi Ca2+, perubahan keseimbangan NAD(P)H/NAD(P)+ pada matriks. , dan penipisan sistem antioksidan. Studi lebih lanjut tentang mekanisme dan tempat produksi ROS selama induksi mPTP tampaknya diperlukan, karena penentuannya yang tepat akan memungkinkan pengembangan metode pengaturannya untuk mencegah berkembangnya banyak kondisi patologis dalam tubuh.

Pekerjaan ini didukung oleh hibah Yayasan Sains Rusia No. 17-75-10122.

Tautan bibliografi

Kharechkina E.S., Nikiforova A.B. MEKANISME PEMBANGUNAN SPESIES OKSIGEN AKTIF SELAMA PERMEABILISASI MEMBRAN MITOCHONDRIAL // Masalah kontemporer ilmu pengetahuan dan pendidikan. – 2018. – Nomor 4.;
URL: http://site/ru/article/view?id=27719 (tanggal akses: 30/01/2020).

Kami menyampaikan kepada Anda majalah-majalah yang diterbitkan oleh penerbit "Academy of Natural Sciences"

Sifat khusus molekul oksigen dan produk transformasinya

Produksi ROS yang ditargetkan oleh sel hidup

Produksi ROS yang ditargetkan oleh sel hidup

Semua organisme dilengkapi dengan berbagai mekanisme untuk menghasilkan ROS yang ditargetkan. Enzim NADPH oksidase telah lama diketahui secara aktif menghasilkan superoksida “beracun”, yang menghasilkan seluruh rangkaian ROS. Namun hingga baru-baru ini, hal ini dianggap sebagai sifat spesifik sel fagositik sistem kekebalan tubuh, yang menjelaskan perlunya produksi ROS sebagai kondisi penting dalam perlindungan terhadap mikroorganisme dan virus patogen. Kini menjadi jelas bahwa enzim ini ada di mana-mana. Enzim ini dan enzim serupa ditemukan di sel ketiga lapisan aorta, di fibroblas, sinosit, kondrosit, sel tumbuhan, ragi, sel ginjal, neuron, dan astrosit korteks serebral O 2 - á menghasilkan enzim lain yang ada di mana-mana: NO sintase , sitokrom P-450, gamma-glutamil transpeptidase, dan daftarnya terus bertambah. Baru-baru ini ditemukan bahwa semua antibodi mampu menghasilkan H 2 O 2, yaitu. mereka juga merupakan generator ROS. Menurut beberapa perkiraan, bahkan saat istirahat, 10-15% dari seluruh oksigen yang dikonsumsi hewan mengalami reduksi satu elektron, dan dalam kondisi stres, ketika aktivitas enzim penghasil superoksida meningkat tajam, intensitas reduksi oksigen meningkat sebesar 20 elektron lagi. %. Dengan demikian, ROS harus memainkan peran yang sangat penting dalam fisiologi normal.

1 Lupus eritematosus sistemik (SLE) adalah penyakit autoimun klasik, dalam patogenesisnya peran utama dimainkan oleh hiperproduksi autoantibodi sitotoksik terhadap DNA, pembentukan kompleks imun dengan fiksasi selanjutnya di bawah membran basal epidermis dan di dalam. dinding pembuluh darah kecil, serta proses apoptosis. Dalam perkembangan kerusakan organ pada penyakit ini, peningkatan produksi spesies oksigen reaktif (ROS) oleh fagosit, yang memiliki efek penghancur histo yang tinggi, menjadi sangat penting. Dalam literatur yang tersedia, kami tidak menemukan penelitian apa pun tentang karakteristik produksi spesies oksigen reaktif (ROS) oleh sel-sel kunci penyakit akut dan kronis. proses inflamasi- neutrofil dan monosit yang bersirkulasi pada sindrom artikular pada pasien SLE.

Kami mempelajari produksi ROS oleh neutrofil (Nf) dan monosit (Mn) menggunakan uji chemiluminescence (CL) yang bergantung pada luminol dan bergantung pada lucigenin (spontan dan diinduksi oleh staphylococcus yang terbunuh), yang masing-masing mencerminkan produksi spesies oksigen reaktif yang sangat beracun. (ROS) dalam sistem anion myeloperoxidase dan superoksida pada 66 pasien SLE, serta pada 22 donor sehat. Usia paruh baya pasien SLE adalah 41,4±10,9 tahun, durasi prosesnya masing-masing 11±4 tahun. Tingkat aktivitas minimum proses inflamasi (A1) didiagnosis pada 41 pasien (62,1%), sedang (AII) - pada 25 (37,9%). Perjalanan penyakit akut terjadi pada beberapa pasien (data pemeriksaan mereka tidak termasuk dalam penelitian ini), perjalanan penyakit subakut - pada 38 (57,6%), kronis - pada 28 (42,4%). Sindrom artikular pada SLE terjadi pada 49 pasien (74,2%).

Pada pasien dengan SLE, baik dengan ada maupun tidak adanya kerusakan sendi, produksi ROS, baik Nf dan Mn, menurut tes CL yang bergantung pada lucigenin dan luminol spontan, meningkat dibandingkan dengan indikator kelompok kontrol, ditandai oleh produksi berbagai macam ROS, termasuk yang sangat beracun, dengan efek histodestruktif yang kuat. Tes CL yang diinduksi ditandai dengan variabilitas, dan koefisien aktivasi fagosit pada kedua bentuk lupus eritematosus umumnya berkurang, menunjukkan penurunan fungsi cadangan fagosit yang bersirkulasi.

Ketika membandingkan parameter yang diteliti pada pasien dengan SLE, tergantung pada ada atau tidaknya sindrom artikular, ditemukan penurunan CL Nf yang bergantung pada lucigenin dan CL Nf yang bergantung pada luminol spontan pada pasien dengan lesi sendi dibandingkan dengan data serupa pada kelompok. pasien SLE tanpa lesi sendi.

Penelitian yang dilakukan menunjukkan peningkatan produksi ROS melalui sirkulasi fagosit pada SLE, terlepas dari apakah ada atau tidak adanya lesi sendi. Pada saat yang sama, perkembangan lesi sendi pada pasien SLE disertai dengan penurunan beberapa indikator stres oksidatif neutrofil, yang menunjukkan berbagai manifestasi stres oksidatif fagosit tergantung pada manifestasi klinis, khususnya, dari perkembangan lesi artikular.

Karya tersebut dipresentasikan pada konferensi ilmiah II mahasiswa, ilmuwan muda dan spesialis dengan partisipasi internasional “Masalah sains dan pendidikan modern”, 19-26 Februari 2005. Hurghada (Mesir)

Tautan bibliografi

Romanova N.V. PRODUKSI SPESIES OKSIGEN AKTIF DENGAN MENGEDARKAN FAGOSIT DAN SINDROM ARTIKULAR PADA LUPUS ERYTHEMATOUSUS SISTEMIK // Kemajuan ilmu pengetahuan alam modern. – 2005. – Nomor 3. – Hal.116-116;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=8239 (tanggal akses: 30/01/2020). Kami menyampaikan kepada Anda majalah-majalah yang diterbitkan oleh penerbit "Academy of Natural Sciences"

-- [Halaman 2] --

Gambar.1. Kondisi patologis paling umum pada pria dari pasangan infertil dengan produksi ROS berlebih.

Secara umum, kelebihan produksi ROS, menurut data kami, terjadi pada 38,2% pasien dengan berbagai gangguan kualitas sperma. Di antara pria dengan produksi ROS berlebih, kami paling sering mengidentifikasi varikokel (38,9% kasus) dan prostatitis bakteri kronis dalam fase peradangan aktif (25,1% kasus); 8,9% pria memiliki kista pada pelengkapnya, 1,2% tidak memiliki satu atau kedua vas deferens.

Pada 52,2% kasus, dengan latar belakang hiperproduksi ROS, kami mendeteksi reaksi autoimun terhadap sperma, disertai dengan produksi ASAT (Gbr. 1).

Dengan latar belakang hiperproduksi ROS, normospermia terdeteksi pada 19,3% kasus. Jadi, kami menemukan bahwa stres oksidatif pada 80,7% kasus disertai dengan penurunan kualitas sperma. Selain itu, asthenozoospermia paling sering diamati - 71,4% kasus, kemudian teratozoospermia - 36,3%, oligozoospermia - 28,3%, pyospermia - 21,3%, infertilitas imun, ketika lebih dari separuh sperma motil ditutupi dengan antibodi - 10,6% ; dalam 5% kasus – azoospermia. Perlu dicatat bahwa biasanya terdapat kombinasi beberapa diagnosis. Gangguan reaksi akrosom akibat stres oksidatif terjadi pada lebih dari separuh kasus. Mengingat tingginya insiden kondisi patologis tertentu pada pria dari pasangan tidak subur, tugas mendesaknya adalah mengetahui tingkat risiko terjadinya stres oksidatif dengan latar belakang berbagai faktor etiopatogenetik (Gbr. 2).

Kami telah menemukan bahwa penyakit menular dan inflamasi pada organ reproduksi pria, khususnya prostatitis bakteri kronis, menyebabkan stres oksidatif sperma pada 64,1% kasus, risiko relatifnya adalah 2,9. Dengan latar belakang infertilitas imun, risiko absolut stres oksidatif adalah 40,2-71,0%, risiko relatif 1,5-2,9 (tergantung jumlah ASAT). Pada varikokel, risiko absolut stres oksidatif sperma adalah 29,3-68,1%, risiko relatif masing-masing 1,6-2,6.

Dengan demikian, penyebab paling signifikan dari perkembangan stres oksidatif adalah prostatitis bakteri kronis pada fase peradangan aktif, reaksi autoimun terhadap sperma dan varikokel. Kondisi patologis ini paling sering didiagnosis pada infertilitas pria, dan dengan latar belakang tersebut terdapat risiko tinggi terjadinya stres oksidatif.

Kami mempelajari karakteristik stres oksidatif dalam kelompok dengan karena berbagai alasan penurunan kesuburan. Kami menemukan bahwa dengan varikokel (n=294), produksi ROS adalah 0,48+0,40 mV/s dengan kisaran nilai individu dari 0,01 hingga 66,15 mV/s, yaitu 1,9 kali lebih tinggi dibandingkan pasien subur tanpa adanya varikokel. ASAT dan 8 kali dengan adanya reaksi autoimun.

Gambar.2. Risiko mutlak stres oksidatif sperma pada berbagai faktor etiopatogenetik infertilitas pria . Catatan:*** - Perbedaan dibandingkan dengan kelompok pria subur signifikan menurut uji CI-square dengan p<0,001

Pada saat yang sama, analisis korelasi tidak mengungkapkan hubungan antara tingkat keparahan varikokel, di satu sisi, dan tingkat ROS dalam sperma, di sisi lain (R=-0,004; gamma=-0,004; t=-0,003; p>0,05).

Kami menganalisis ciri-ciri produksi ROS dalam ejakulasi pria selama berbagai bentuk varikokel. Ditemukan bahwa hiperproduksi radikal aktif dalam bentuk subklinis dilatasi vena korda spermatika diamati pada 31,2% kasus, pada kasus pertama - 33,9%, pada kasus kedua - 25,5%, dan pada 42,9% - pada kasus ketiga. Jadi, secara statistik perbedaan yang signifikan pada frekuensi kasus hiperproduksi spesies oksigen reaktif tidak terdeteksi (p>0,05).

Berdasarkan data kami, pemeriksaan USG organ skrotum wajib dilakukan saat memeriksa pria dari pasangan tidak subur untuk mengidentifikasi bentuk subklinis varikokel. Diagnosis pasti varikokel merupakan indikasi mutlak untuk menentukan tingkat ROS.

Menurut pendapat kami, dengan latar belakang kelebihan produksi ROS pada varikokel, perawatan bedah diindikasikan, terlepas dari derajat varikokelnya.

Pada tingkat dilatasi vena korda spermatika yang sama, produksi ROS meningkat seiring dengan bertambahnya durasi infertilitas (p<0,04-0,01); в среднем по группам у пациентов с варикоцеле степенью +1 при продолжительности бесплодия от 12 до 36 мес. она составляла 0,39+0,23 мВ/с, при бесплодии больше 36 мес – 0,64+0,45 мВ/с (p<0,05). Исходя из этого, прогноз оперативного лечения в раннем возрасте в плане восстановления фертильности более благоприятный, а выжидательная тактика ведения пациентов с варикоцеле не является обоснованной, учитывая высокий риск оксидативного стресса.

Dengan latar belakang prostatitis kronis (n=130), kami menetapkan ketergantungan langsung produksi radikal oksigen aktif pada jumlah leukosit dalam sekresi prostat (R=0,24; p=0,04). Dengan peningkatan jumlah leukosit dalam sekresi prostat, pyospermia diamati pada 36,1% kasus. Ketergantungan produksi ROS pada konsentrasi leukosit dalam sperma (R=0.29; hal<0,00001) сильнее, чем от содержания лейкоцитов в секрете простаты.

Pasien yang didiagnosis dengan pyospermia dibedakan berdasarkan tingginya kandungan ROS dalam sperma: rata-rata untuk kelompok, produksinya adalah 9,81+/-25,56 mV/s (dengan penolakan nilai +3S - 1,15+1,34 mV/s) dengan individu menyebar dari 0,07 hingga 153,50 mV/s; median – 0,925 mV/s, kisaran nilai non-outlier – dari 0,07 hingga 9,52 mV/s, yang jauh lebih besar (3,9 kali) dibandingkan pada pria subur (p<0,001).

Terdapat hubungan yang bermakna antara konsentrasi leukosit sperma dengan derajat bakteriospermia (R = 0.23; p = 0.033), derajat bakteriospermia dengan produksi ROS (r = 0.35; p<0,01).

Berdasarkan data yang diperoleh, kami menemukan hubungan positif antara produksi ROS dan aglutinasi sperma pada pria dari pasangan infertil dengan patozoospermia. Selain itu, ketika sampel dengan pyospermia dikeluarkan, koefisien korelasinya menurun drastis: R=0,13 (p>0,05), Gamma=0,30 (p=0,05).

Pengecualian dari analisis sampel dengan konsentrasi sperma kurang dari 10 juta/ml dan nilai outlier (+2S) memungkinkan penentuan produksi ROS dan aktivitas reaksi autoimun secara lebih akurat. Dengan kondisi tersebut, pada pria dengan prostatitis kronis disertai piospermia, produksi ROS 8,8 kali lebih besar dibandingkan pria subur, dan terdapat hubungan yang lebih nyata (R = 0,44) antara kandungan ROS dan leukosit dalam sperma dibandingkan dengan laki-laki. seluruh sampel.

Peran proses inflamasi dalam meningkatkan produksi ROS dalam sperma dikonfirmasi oleh hasil terapi antibiotik untuk prostatitis kronis (Tabel 1). Terlihat bahwa setelah 2 minggu pengobatan, jumlah leukosit pada sekresi prostat menurun sebesar 39,1% (p<0,01) и на 35,2% в сперме (p>0,05) terjadi penurunan produksi ROS lebih dari dua kali lipat (-58,1%; hal<0,05). Одновременно происходит улучшение жизнеспособности (p<0,05) и подвижности (p<0,05), нормализация акросомальной реакции сперматозоидов в виде уменьшения доли гамет, преждевременно утративших целостность акросомальной мембраны (p<0,05), а у пациентов с АСАТ – снижение процента MAR-позитивных сперматозоидов (p<0,01).

Dengan demikian, analisis data survei pria dari pasangan tidak subur dengan prostatitis menunjukkan bahwa peningkatan jumlah leukosit dalam air mani dengan latar belakang prostatitis adalah sumber utama hiperproduksi spesies oksigen reaktif, yang menyebabkan stres oksidatif dan perubahan sifat fungsional sperma. .

Pada setengah (51,5%) pasien dari pasangan infertil dengan pyospermia, ASAT ditemukan, namun hanya pada 9,2% pasien tersebut mencakup lebih dari 50% sperma yang bergerak.

Tidak terdapat hubungan antara konsentrasi leukosit sperma dengan persentase spermatozoa motil positif ACAT (R=0.0; p>0.05).

Kami telah menemukan bahwa produksi radikal bebas lebih bergantung pada jumlah antibodi pada sperma (R = 0,81) dibandingkan persentase gamet motil MAP-positif (R = 0,44), yang ditentukan dengan menggunakan metode PCM, yang kami rekomendasikan lebih banyak. akurat mengkarakterisasi aktivitas proses autoimun dalam ejakulasi.

Kami menganalisis fitur produksi ROS dalam berbagai bentuk pathospermia. Analisis korelasi parameter spermogram pada pasien teratozoospermia tidak mengungkapkan hubungan antara persentase bentuk patologis dan produksi ROS. Namun, terdapat hubungan antara persentase sperma dengan perubahan leher dan produksi ROS serta tidak adanya ASAT: r=0,2; P<0,01. Также в этой выборке обнаружена положительная корреляция между продукцией АФК и процентом сперматозоидов, спонтанно претерпевших акросомальную реакцию: r=0,24; p<0,05 для группы пациентов с нормальной концентрацией сперматозоидов и лейкоцитов.

Peningkatan kadar ROS pada teratozoospermia dapat dijelaskan oleh pelepasan radikal aktif yang merusak membran sperma, retensi sitoplasma, dan sebaliknya, kemungkinan besar merupakan konsekuensi dari produksi gamet yang cacat secara morfologi. Dalam hal ini, jalannya reaksi akrosom yang normal terganggu dan apoptosis gamet terjadi dengan kerusakan integritas DNA mereka (Aitken et al., 1989; Saleh et al., 2003; Jedrzejczak et al., 2005; Deepinder F ., 2008).

Sperma yang berubah secara morfologis dengan DNA yang rusak memiliki kemampuan yang rendah untuk membuahi sel telur, dan jika terjadi kehamilan, risiko patologi genetik pada janin tinggi.

Tabel 1

Perubahan produksi faktor oksigen aktif, parameter spermogram, reaksi akrosom, persentase sperma positif ACAT dan sekresi prostat selama terapi antibiotik untuk prostatitis kronis pada pria dari pasangan tidak subur (M + SE)

Indikator	Pria dengan prostatitis(n=48)
	Sebelum perawatan	Setelah 2 minggu obatieNia
Spesies oksigen reaktif, mV/s	22,1+6,91	9,28+4,63**
Leukosit sperma, x106/ml	2,07+0,52	1,34+0,58
Sperma motil kategori A, %	14,1+1,53	18,3+1,7*
Sperma hidup, %	73,0+2,7	77,6+2,7*
Leukosit sekresi prostat, unit di bidang pandang	27,6+4,6	16,8+3,8**
Sperma MAR IgG positif, %	31,8+6,93	26,1+6,51**
Reaksi akrosomal prematur, %	23,3+2,57	18,1+2,21*
Reaksi akrosomal diinduksi,%	32,9+3,14	31,7+2,83
Indusibilitas reaksi akrosomal, %	8,8+2,6	13,6+2,3

Cairan mani pria yang lebih dikenal dengan sebutan sperma, secara medis disebut ejakulasi. Ini adalah cairan alami yang dikeluarkan oleh testis, yang memiliki karakteristik struktur lendir, kental dan buram.

Keluarnya ejakulasi terjadi akibat gairah seksual saat berhubungan seksual atau onani. Ejakulasi memiliki bau yang khas, mirip dengan aroma kastanye, dan warnanya ringan, hampir putih.

Rasa cairannya tergantung pada makanan yang dimakan seseorang dan kesehatannya secara umum. Pada pria sehat rasanya agak asin dengan semburat pahit. Seperti halnya cairan tubuh manusia lainnya, ejakulasi dapat diperiksa di laboratorium untuk menilai kesehatan pasien.

Analisis ejakulasi dilakukan dengan dua cara: kultur bakteriologis dan spermogram.

Ciri-ciri utama sperma

Selama hubungan seksual atau masturbasi, sejumlah kecil cairan mani dikeluarkan, yang volumenya bergantung pada beberapa faktor. Menurut standar medis, jumlahnya harus antara dua dan sepuluh mililiter.

Namun, pada pria dewasa, jumlah sperma mungkin lebih sedikit, volumenya berkurang setiap kali melakukan hubungan seksual, dengan interval waktu yang singkat. Oleh karena itu, dokter seringkali fokus pada batas normal dua hingga lima mililiter.

Sangat sering, perwakilan dari jenis kelamin yang lebih kuat menganggap penurunan jumlah sperma yang dikeluarkan sebagai tanda mengkhawatirkan yang menunjukkan penurunan kekuatan dan kesehatan pria. Di usia muda, pria percaya bahwa semakin banyak sperma yang dikeluarkan saat ejakulasi, maka semakin besar pula pengaruhnya terhadap pasangan seksualnya.

Padahal, kuantitas ejakulasi yang dikeluarkan dan kualitasnya adalah dua hal yang sangat berbeda. Jumlah sperma yang banyak tidak selalu menjadi indikator kesuburan yang tinggi. Namun yang utama dalam ejakulasi adalah jumlah sperma yang sehat dan aktif yang mampu mencapai sel telur dan membuahinya.

Kemampuan sperma untuk membuahi ini dihitung dalam kondisi laboratorium. Menurut penelitian, 1 mililiter sperma harus mengandung 20 hingga 25 juta sperma sehat.

Ejakulasi itu sendiri terdiri dari plasma mani dan unsur-unsur yang terbentuk. Yang terakhir ini tidak hanya mencakup spermatozoa, tetapi juga gonosit. Plasma mani adalah dasar sperma, yang bertanggung jawab atas strukturnya yang benar. Hal ini menonjol jika seluruh organ dalam pria bekerja dengan baik dan harmonis. Untuk menilai seberapa sehat cairan mani hanya dapat dilakukan dengan melakukan pemeriksaan laboratorium.

Kultur air mani dan spermogram diresepkan untuk pasien dalam kasus berikut.

1. Infertilitas. Diagnosis ini diberikan kepada pasangan menikah yang, dalam waktu satu tahun melakukan aktivitas seksual aktif, tidak dapat mengandung anak sendiri.
2. Sebagai pemeriksaan sebelum prosedur fertilisasi in vitro.
3. Jika Anda mencurigai kemungkinan hilangnya sifat sperma karena penyakit sebelumnya atau cedera pada organ genital (penyakit menular, ketidakseimbangan hormon, varikokel, dll).
4. Sebagai pemeriksaan preventif atas permintaan pasien.
5. Studi tentang ejakulasi merupakan bagian dari diagnosis wajib ketika pasangan suami istri berencana untuk mengandung bayi.

Namun tujuan utama penelitian ini adalah untuk mengetahui penyebab yang menghalangi seorang pria menjadi seorang ayah, yaitu infertilitas. Studi tentang ejakulasi membantu untuk mengetahui penyebab penurunan volume cairan yang disekresikan dan penurunan jumlah sperma aktif.

Tes-tes ini akan menentukan kemungkinan peradangan dan infeksi yang mempengaruhi pasien, yang akan membantu memulai tidak hanya pengobatan infertilitas, tetapi juga penyakit lain, serta meningkatkan jumlah sperma aktif.

Kultur air mani adalah salah satu diagnosis yang paling sering dilakukan untuk mempelajari kesehatan pria. Diagnosis infertilitas semakin banyak dilakukan pada orang muda yang benar-benar sehat dan tidak mengeluhkan aspek kesehatan lainnya. Apa yang menyebabkan berkembangnya penyakit ini?

Pertama-tama, ini adalah kesalahan pasien. Gaya hidup yang tidak sehat, kebiasaan buruk, gizi buruk - semua ini menyebabkan ketidakseimbangan hormon dalam tubuh, yang mengakibatkan penurunan jumlah sperma sehat dan aktivitasnya.

Pergaulan bebas dalam hubungan seksual, pengabaian aturan kontrasepsi dan akibatnya penyakit pada sistem reproduksi juga mempengaruhi kemampuan seorang pria untuk mengandung anak.

Untuk faktor-faktor ini kita dapat menambahkan situasi lingkungan yang buruk, stres yang terus-menerus dan stres psiko-emosional yang tinggi, kurangnya aktivitas fisik yang minimal, dan kondisi kerja yang berbahaya.

Berkat tes tersebut, dokter akan dapat menentukan alasan pasti mengapa pembuahan tidak terjadi secara alami, dan juga akan meresepkan pengobatan yang akan menghilangkan faktor-faktor tersebut, meningkatkan kualitas sperma dan mengembalikan fungsi alami kesehatan pria. Biasanya, perawatan tersebut mencakup sejumlah tindakan: minum obat, prosedur fisioterapi, dan perubahan gaya hidup.

Tugas kultur bakteriologis adalah untuk menentukan alasan mengapa konsepsi tidak terjadi, untuk mengidentifikasi kemungkinan peradangan, penyakit menular, dan disfungsi lain pada sistem reproduksi pasien.

Kultur bakteriologis ejakulasi dan spermogram

Saat melakukan penelitian ini, dimungkinkan untuk mengidentifikasi mikroorganisme berbahaya yang ada dalam ejakulasi, serta menentukan sensitivitas mikroflora patogen terhadap jenis obat antibiotik tertentu.

Bakteri dan infeksi yang terdapat pada cairan mani dapat menyebabkan perubahan struktur ejakulasi, yaitu perubahan kekentalannya.

Fenomena ini disebut viskositas. Alasan kemunculannya: prostatitis, varikokel, orkitis, proses inflamasi pada organ genitourinari pria. Seringkali ada kasus ketika dokter tidak dapat menentukan penyebab pasti dari perubahan ini, maka diagnosisnya adalah “viskositas idiopatik”.

Untuk memperjelas diagnosis, bersama dengan kultur bakteri, spermogram juga dilakukan, yang mengkonfirmasi atau menyangkal “sindrom sperma kental”. Dengan fenomena ini, terjadi gangguan fungsi organ genital internal di dalam tubuh, akibatnya proses yang menyebabkan pengenceran cairan mani tidak berjalan dengan baik.

Jika ejakulasi terlalu kental dan padat, maka sperma tidak dapat bergerak leluasa di dalamnya, kecepatan geraknya menurun, tidak mampu mencapai saluran tuba dan lebih rentan terhadap pengaruh faktor lingkungan, lingkungan vagina dan rahim. .

Tidak mungkin untuk melihat kelainan seperti itu tanpa studi klinis, karena volume sperma mungkin tetap sama, namun kemampuan pembuahannya sangat rendah. Biasanya, kekentalan ejakulasi tidak boleh lebih dari dua sentimeter. Kelebihan menjadi dasar diagnosis “viskositas”.

Saat melakukan spermogram, data dan parameter cairan mani berikut diperhitungkan, seperti pada pemeriksaan lainnya, serta beberapa karakteristik tambahan: kualitas sperma, ada tidaknya sel darah merah (biasanya tidak ada), ada tidaknya bentuk cairan lendir, serta parameter biokimia.

Kapan kultur bakteriologis diresepkan?

Kultur sperma dilakukan bersamaan dengan studi tentang karakteristik sekresi prostat. Prosedur ini diresepkan untuk semua pasien yang dokter mencurigai adanya proses inflamasi.

Pemeriksaan ini diperlukan untuk mengidentifikasi penyakit menular dan meresepkan pengobatan yang dapat menghentikan proses ini dan mencegah peralihannya ke tahap akut atau kronis.

Penelitian tersebut mengidentifikasi mikroorganisme patogen yang dapat menyebabkan penyakit di bidang urologi atau menyebabkan penyakit menular seksual. Ini adalah salah satu penelitian yang sangat sensitif yang diperlukan tidak hanya untuk memilih taktik terapi obat, tetapi juga untuk memantau pengobatan.

Spesies oksigen reaktif dan ejakulasi asli

Salah satu metode terbaru untuk mempelajari cairan mani adalah mempelajari sperma asli (bersih, tidak diolah). Teknik ini memungkinkan Anda mempelajari ejakulasi pada tingkat subselular, sebagai akibatnya berbagai fenomena abnormal yang ada dalam sel sperma ditentukan.

Untuk penelitian, sperma “hidup” diambil, dipancarkan di bawah mikroskop, yang memungkinkannya diperbesar hingga 15 ribu kali.

Untuk melakukan penelitian dengan benar, sebaiknya mendonorkan air mani langsung di klinik tempat penelitian akan dilakukan. Tidak lebih dari satu jam harus berlalu dari saat pengumpulan hingga dimulainya diagnostik laboratorium. Syarat lain sebelum mengikuti tes ini adalah istirahat seksual total beberapa hari sebelum mengunjungi laboratorium.

Seperti penelitian lain, analisis ini meneliti sperma itu sendiri dan sekresi air mani. Parameter ini harus memenuhi standar kesehatan. Jadi, keseimbangan basa harus berada pada kisaran pH 7,2 hingga 7,8, volume cairan minimal harus dua ml. Jumlah sperma dalam 1 ml minimal 20 juta, dan minimal 50% di antaranya harus bergerak maju.

Volume total sel dengan struktur morfologi normal tidak boleh kurang dari sepertiga dari jumlah total.

Sperma yang tidak aktif dan rusak tidak boleh lebih dari setengah volume air mani yang diperoleh. Jika setidaknya salah satu dari parameter ini dilanggar, kita dapat berbicara tentang infertilitas pria.

Ada situasi ketika kelebihan produksi spesies oksigen reaktif (ROS) diamati pada ejakulasi asli. ROS adalah penyebab utama proses oksidatif dalam cairan mani. Penyebab dari fenomena ini dapat berupa penyakit pada sistem reproduksi, kelainan autoimun pada tubuh, dan pengaruh lingkungan.

Selain itu, produksi ROS meningkat seiring bertambahnya usia pasien, pada penyakit kronis pada sistem endokrin, dan pada aktivitas fisik yang berat. Semua ini mempengaruhi volume sperma dalam ejakulasi, dan kurangnya jumlah yang dibutuhkan menyebabkan kemandulan.

Bagaimana mempersiapkan ujian

Untuk melakukan pemeriksaan dengan benar dan memperoleh hasil yang paling akurat, Anda harus mempersiapkan sumbangan ejakulasi secara bertanggung jawab. Itu dikumpulkan hanya dalam wadah steril sekali pakai khusus, yang dikeluarkan di klinik yang melakukan tes tersebut.

Dilarang menggunakan wadah makanan kaca, kondom, kantong plastik, dll untuk pengumpulan.

Sangat penting untuk menandai pada wadah tidak hanya tanggal pengumpulan ejakulasi, tetapi juga waktu tepatnya. Keakuratan beberapa indikator yang dipelajari selama proses diagnostik akan bergantung pada hal ini. Untuk melakukan analisis, Anda harus memberikan preferensi pada klinik yang direkomendasikan oleh dokter Anda.

Setelah ejakulasi terkumpul, harus segera dibawa ke laboratorium. Tidak disarankan untuk menyimpan biomaterial yang dikumpulkan. Namun jika tidak memungkinkan, wadah tidak perlu dimasukkan ke dalam lemari es.

Suhu penyimpanan optimal adalah 20 hingga 40 derajat. Kurangnya kondisi penyimpanan yang tepat dapat menyebabkan hasil yang salah. Juga, beberapa hari sebelum analisis, Anda harus menghentikan hubungan intim.

Hasil pengujian biasanya diperoleh dalam waktu 24 jam sejak biomaterial diserahkan ke laboratorium. Formulir yang dihasilkan dengan data pribadi, parameter dasar, standar dan indikator yang dipelajari diberikan kepada pasien.

Penguraian kode data yang diterima hanya dilakukan oleh dokter yang merawat yang memberikan arahan untuk diagnosis. Dia juga membuat diagnosis akhir dan meresepkan pengobatan. Terkadang, selain dokter spesialis reproduksi, Anda mungkin perlu berkonsultasi dengan spesialis lain: ahli urologi, ahli penyakit kelamin, ahli bedah, ahli endokrinologi.

Berdasarkan hasil pemeriksaan laboratorium, dokter akan menentukan penyebab pasti infertilitas dan meresepkan pengobatan yang dirancang untuk meningkatkan jumlah sperma aktif dan sehat dalam cairan mani. Namun selain minum obat dan berbagai prosedur fisik, pengobatan harus mencakup parameter lain.

Menjaga pola hidup sehat akan membantu meningkatkan kualitas sperma. Berhenti minum minuman beralkohol dan rokok membantu meningkatkan hasil tes dalam waktu sesingkat mungkin.

Ejakulasi akan menjadi lebih berkualitas jika aktivitas fisik minimal dimasukkan dalam kehidupan pasien: olahraga pagi, jalan kaki, menghindari lift, dll.

Jika Anda berkesempatan mengunjungi pusat kebugaran, sebaiknya Anda mengutamakan olahraga yang tidak menyebabkan tubuh terlalu panas. Ini bisa berupa berenang, yoga, latihan peregangan.

Istirahat kerja juga dapat meningkatkan jumlah sperma aktif, jika mengharuskan duduk di satu tempat dalam waktu lama. Istirahat yang teratur setiap jam, di mana pasien dapat bangun dan berjalan-jalan di sekitar ruangan, tidak hanya memberikan istirahat pada mata, tetapi juga melancarkan peredaran darah di panggul, yang secara langsung berdampak pada kesehatan pria.

Jika Anda tidak bisa berdiri, Anda bisa melakukan beberapa latihan sambil duduk.

Penting untuk makan dengan benar dan teratur serta menghindari ngemil, terutama junk food. Agar ejakulasi memiliki kualitas yang lebih tinggi, makanan utama harus berupa protein dan makanan nabati, serta ikan dan minuman susu fermentasi. Anda perlu makan secara teratur, sering dan dalam porsi kecil.

Anda harus menghindari stres dan stres emosional yang tidak perlu, yang juga berdampak langsung pada kesehatan pria.

Menghindari mengunjungi tempat-tempat yang suhunya meningkat: pemandian, pantai akan membantu meningkatkan volume sperma. Pakaian dalam, terutama di musim panas, sebaiknya hanya terbuat dari bahan alami.

Bahan sintetis meningkatkan suhu tubuh di selangkangan, sehingga menurunkan kualitas sperma.

Tindakan sederhana seperti itu akan membantu melengkapi pengobatan yang diresepkan oleh spesialis yang merawat, meningkatkan hasil tes dalam waktu yang lebih singkat dan dengan cepat mengandung bayi yang telah lama ditunggu-tunggu.

Sexopathologist-andrologist kategori 1. Kepala Asosiasi Keluarga Berencana Ukraina cabang Kherson.